Generace umělé inteligence se v medicíně rychle rozvíjejí

Umělá inteligence, naprogramovaná počítačovými inženýry na konci 20. století, se zrodila na základě souboru instrukcí (pravidel) vytvořených lidmi, což umožňuje technologiím řešit základní problémy.

Poznámka editora: V informačním věku existuje mnoho odvětví, která jsou ovlivněna novými technologiemi. S dopadem automatizace, informatiky a umělé inteligence (AI) nejsou výjimkou subjekty jako lékaři, nemocnice, pojišťovny a odvětví související se zdravotnictvím. Zejména v oblasti zdravotnictví má však AI pozitivnější dopad než jiná odvětví.

První generace

Způsob, jakým je v současné době umělá inteligence trénována, si lze představit podobný přístupu studentů medicíny. Systémy umělé inteligence se také učí stovky algoritmů k převodu symptomů pacientů do diagnóz. Toto je považováno za první generaci pravidel zdravotní péče, která byla začleněna do systémů umělé inteligence.

Generativní aplikace umělé inteligence pomáhají lékařům aktualizovat informace v reálném čase

Rozhodovací algoritmy rostou jako strom, začínají od kmene (problému pacienta) a odtud se větví. Například pokud si pacient stěžuje na silný kašel, lékař se nejprve zeptá, zda má horečku. Budou existovat dvě sady otázek, horečka/žádná horečka. První odpovědi povedou k dalším otázkám týkajícím se onemocnění. To povede k dalším větvím. Nakonec každá větev představuje diagnózu, která se může pohybovat od bakteriálního, plísňového nebo virového zápalu plic až po rakovinu, srdeční selhání nebo desítky dalších plicních onemocnění.

Obecně platí, že první generace umělé inteligence dokázala rozpoznávat problémy, ale nedokázala analyzovat a klasifikovat lékařské záznamy. V důsledku toho nemohly být rané formy umělé inteligence tak přesné jako lékaři, kteří kombinovali lékařskou vědu se svou intuicí a zkušenostmi. A kvůli těmto omezením se umělá inteligence založená na pravidlech v klinické praxi v jiných dobách používala jen zřídka.

Plná automatizace

Na začátku 21. století začala druhá éra umělé inteligence (ANI), tedy umělé inteligence, která řeší specifické sady úkolů. Příchod neuronových sítí, které napodobují strukturu lidského mozku, vydláždil cestu pro technologii hlubokého učení. ANI funguje velmi odlišně od svých předchůdců. Místo toho, aby vědci poskytovali předem stanovená pravidla, systémy druhé generace používají obrovské datové sady k rozpoznávání vzorců, jejichž rozeznání by lidem trvalo dlouho.

V jednom příkladu vědci zadali systému ANI tisíce mamogramů, z nichž polovina vykazovala maligní nádory a polovina benigní nádory. Model dokázal okamžitě identifikovat desítky rozdílů ve velikosti, hustotě a stínování mamogramů a každému rozdílu přiřadil impakt faktor, který odrážel pravděpodobnost malignity. Důležité je, že tento typ umělé inteligence se nespoléhá na heuristiku (obecná pravidla) jako lidé, ale místo toho se spoléhá na jemné odchylky mezi maligními a normálními vyšetřeními, které nejsou známy jak radiologovi, tak softwarovému vývojáři.

Na rozdíl od umělé inteligence založené na pravidlech nástroje umělé inteligence druhé generace někdy překonávají lidskou intuici v diagnostické přesnosti. Tato forma umělé inteligence však také představuje vážná omezení. Zaprvé, každá aplikace je specifická pro daný úkol. To znamená, že systém vyškolený ke čtení mamogramů nemůže interpretovat skeny mozku ani rentgenové snímky hrudníku. Největším omezením ANI je, že systém je jen tak dobrý, jako data, na kterých byl vyškolen. Jasným příkladem této slabosti bylo, když se UnitedHealthcare spoléhala na úzkou umělou inteligenci k identifikaci nejnemocnějších pacientů a nabízení jim dalších lékařských služeb. Když vědci prozkoumali data, zjistili, že umělá inteligence učinila škodlivý předpoklad. Pacienti byli diagnostikováni jako zdraví jednoduše proto, že ve svých lékařských záznamech obdrželi málo lékařské péče, zatímco pacienti, kteří lékařské péče využívali hodně, byli posouzeni jako nezdraví.

Budoucí generace umělé inteligence umožní lidem diagnostikovat nemoci a plánovat léčbu stejně jako kterýkoli lékař. V současné době generativní nástroj umělé inteligence (MED-PALM2 od společnosti Google) složil zkoušku pro získání lékařské licence s expertním hodnocením. Mnoho dalších lékařských nástrojů umělé inteligence nyní dokáže psát diagnózy podobné diagnózám lékařů. Tyto modely však stále vyžadují dohled lékaře a pravděpodobně lékaře nenahradí. Vzhledem k jejich současnému exponenciálnímu tempu růstu se však očekává, že tyto aplikace se v příštích 5 letech stanou nejméně 30krát výkonnějšími. Předpokládá se, že budoucí generace nástrojů, jako je ChatGPT, dají lékařskou odbornost do rukou všech a zásadně změní vztah mezi lékařem a pacientem.

Sestavil VIET LE

Zdroj